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原产地与引种地大花黄牡丹根系和根际土壤的AMF群落差异

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园艺学报 2025年

作者：李超楠李璐高丹蕾乔红雍袁涛北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室园林环境教育部工程研究中心洛阳天囿园林发展有限公司

以大花黄牡丹（Paeonia ludlowii）原产地西藏自治区林芝市及其引种地河南省栾川县的大花黄牡丹根系和根际土壤为研究对象，在其生长发育的3个关键时期——花期、果期和秋色叶期，利用高通量测序技术，探究丛枝菌根真菌（arbuscular myc... 详细信息

以大花黄牡丹（Paeonia ludlowii）原产地西藏自治区林芝市及其引种地河南省栾川县的大花黄牡丹根系和根际土壤为研究对象，在其生长发育的3个关键时期——花期、果期和秋色叶期，利用高通量测序技术，探究丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhiza fungi，AMF）群落结构及多样性差异。结果表明，在3个生长期原产地大花黄牡丹根系AMF群落Observed OTU均高于引种地，花期根际土壤AMF群落Observed OTU和Chao1指数显著高于引种地，但秋色叶期，引种地Observed OTU显著高于原产地；主成分分析结果显示，两地大花黄牡丹根系AMF群落在花期存在显著差异，根际土壤AMF群落结构在3个生长期均有显著差异，LEfSe分析进一步说明了两地大花黄牡丹根系和根际土壤AMF类群具有显著差异。根孢囊霉属（Rhizophagus）、球囊霉属（Glomus）和多样孢囊霉属（Diversispora）是大花黄牡丹根际AMF群落中的优势种群，在两地大花黄牡丹根系及根际土壤中均有分布，但相对丰度存在明显差异。引种栽培地的土壤环境使大花黄牡丹根系中根孢囊霉属和球囊霉属的相对丰度降低，但多样孢囊霉属和近明球囊霉属（Claroideoglomus）的相对丰度增加。巨孢囊霉属（Gigaspora）仅存在于原产地土壤中，和平囊霉属（Pacispora）仅存在于引种地土壤中。土壤理化性质与AMF群落Mantel分析结果表明，全氮含量是影响引种地大花黄牡丹根系AMF群落的主要因子，土壤速效钾含量与原产地大花黄牡丹根系AMF群落、引种地土壤AMF群落显著相关，有效磷含量与原产地土壤AMF群落极显著相关。

关键词：大花黄牡丹丛枝菌根真菌高通量测序群落结构

蜡梅转录因子CpTAF10基因的克隆及功能分析

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林业科学 2019年第6期55卷 176-183页

作者：刘道凤王霞代银杨建峰马婧李名扬眭顺照西南大学园艺园林学院南方山地园艺学教育部重点实验室重庆市花卉工程技术研究中心

【目的】 TATA框结合蛋白相关因子TAF10作为基本转录因子之一,在生长发育和胁迫响应过程中发挥着广泛的、重要的生物学作用。对蜡梅中TAF10同源基因 CpTAF10的克隆与功能分析,有利于丰富对植物TAFs基因功能的认识,并为解析蜡梅抗逆形成... 详细信息

【目的】 TATA框结合蛋白相关因子TAF10作为基本转录因子之一,在生长发育和胁迫响应过程中发挥着广泛的、重要的生物学作用。对蜡梅中TAF10同源基因 CpTAF10的克隆与功能分析,有利于丰富对植物TAFs基因功能的认识,并为解析蜡梅抗逆形成的转录调节机理提供新的理论依据。【方法】以转录组数据库中获得的蜡梅TAFs家族基因序列,克隆得到 CpTAF10基因的cDNA序列,并对其编码蛋白进行序列特征和进化树分析。采用实时荧光定量PCR 技术分析 CpTAF10基因在蜡梅不同组织及花期中的表达特性,以及高温、低温、盐胁迫及ABA处理后的表达变化。同时,构建 CpTAF10基因的过表达载体,采用花序侵染法进行拟南芥遗传转化,对拟南芥转基因纯合株系进行表型观察和胁迫耐性分析。【结果】获得的 CpTAF10基因 cDNA序列为712 bp,包含405 bp的开放阅读框(ORF),编码134个氨基酸,蛋白理论分子量为15.21 kDa,预测的等电点pI值为5.19。CpTAF10蛋白序列与其他植物同源序列具有较高的同源性,蛋白多序列比对显示CpTAF10蛋白属于TAF10同源蛋白,并含有组蛋白折叠结构域。表达特性分析结果发现,CpTAF10基因在蜡梅的根、茎、子叶、幼叶、成熟叶和花6个不同组织中均有不同程度的表达,其中,在成熟叶中的表达量最高。 CpTAF10在蜡梅花朵的不同花期中,呈现出波动的表达模式,在衰老期表达量最高。在低温、盐胁迫和ABA处理的蜡梅叶片中均能被诱导表达,但其表达变化各不相同。在拟南芥中过表达 CpTAF10基因可提高盐胁迫下拟南芥种子的萌发率,相对于野生型植株,转基因植株的主根和侧根在盐胁迫下均表现出一定的生长优势。【结论】 CpTAF10基因能在低温、盐胁迫和ABA处理后诱导表达,可能参与蜡梅逆境胁迫耐性的分子调控。在拟南芥中过表达 CpTAF10基因显著提高了转基因拟南芥的萌芽率及主根和侧根的生长优势,在一定程度上可增强植物的盐胁迫耐性。

关键词：蜡梅 TAFs 基因表达盐胁迫

蜡梅CpEXP1基因启动子的克隆及活性分析

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林业科学 2018年第3期54卷 61-72页

作者：马婧李政陈信立张升艳眭顺照李名扬西南大学园艺园林学院重庆市花卉工程技术研究中心南方山地园艺学教育部重点实验室重庆400715

【目的】细胞扩展蛋白(EXP)作为植物细胞壁的重要组成部分,参与种子萌发、营养器官发育、果实成熟、器官脱落、植物抗逆等植物生长发育过程中的多个环节。通过研究蜡梅细胞扩展蛋白基因CpEXP1启动子活性功能,为研究CpEXP1基因在蜡梅生... 详细信息

【目的】细胞扩展蛋白(EXP)作为植物细胞壁的重要组成部分,参与种子萌发、营养器官发育、果实成熟、器官脱落、植物抗逆等植物生长发育过程中的多个环节。通过研究蜡梅细胞扩展蛋白基因CpEXP1启动子活性功能,为研究CpEXP1基因在蜡梅生长发育过程中的功能提供理论依据。【方法】以蜡梅‘磬口素心’为材料,通过hi-TAIL PCR法从蜡梅基因组DNA中克隆CpEXP1基因上游调控序列,利用生物信息学软件,分析CpEXP1基因启动子序列中潜在的顺式调控元件。构建该基因与GUS报告基因融合的植物表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法在烟草叶片中进行启动子活性的瞬时表达研究,并进一步利用花序侵染法在拟南芥中进行稳定表达,利用GUS组织化学染色和GUS报告基因的实时荧光定量PCR检测,分析CpEXP1基因启动子的活性。【结果】获得了长度为2 485 bp的蜡梅细胞扩展蛋白基因CpEXP1上游调控序列(GenBank Accession:MG452931),序列分析表明该启动子中除含有核心元件TATA-box和CAAT-box外,还包含多个与植物非生物胁迫及组织特异表达相关的顺式作用元件。在烟草中的瞬时表达分析表明该启动子具备驱动报告基因GUS表达的功能。进一步对转基因拟南芥植株的GUS组织化学染色和GUS基因表达分析结果显示,CpEXP1基因启动子在转基因拟南芥种子萌发初期活性较强,在子叶以及幼苗真叶中未检测到GUS活性;在花和根中活性较弱;在成熟叶片中可以检测到GUS活性,特别是在衰老叶片叶柄脱落区表达强烈。此外,该启动子在幼果中具有较强活性,随后启动活性逐渐下降,成熟果荚中仅在果柄脱落处能够检测到GUS活性。同时,转基因拟南芥植株中的CpEXP1基因启动子活性受高温(42℃)、低温(4℃)和水杨酸(SA)诱导,特别是对低温胁迫响应强烈,在4℃低温处理后,转基因拟南芥叶片中GUS基因的表达量是处理前的的8.7倍。【结论】CpEXP1基因启动子在转基因拟南芥不同发育阶段、不同器官中的活性具有明显差异,推测该启动子可能在种子发芽、叶片脱落以及果实脱落中发挥作用,同时CpEXP1基因启动子活性可被不同非生物胁迫诱导,可能参与植物抵御非生物胁迫的调控途径。

关键词：蜡梅 CpEXP 1 启动子 GUS基因非生物胁迫

重庆地区加拿利海枣夏季光合日变化与主要环境因子的关系

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北京林业大学学报 2011年第4期33卷 75-80页

作者：夏磊赵志新汤玲李小乐刘磊李名扬西南大学园艺园林学院南方山地园艺学教育部重点实验室重庆市花卉工程技术研究中心

于2010年7月中旬采用Li--6400便携式光合仪研究了夏季加拿利海枣净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日变化规律,探讨了Pn、Tr与主要环境因子的关系。结果表明:加拿利海枣Pn日变化为双峰型,有明显的"午睡"特征,为非气孔限制因素所致;Tr日变... 详细信息

于2010年7月中旬采用Li--6400便携式光合仪研究了夏季加拿利海枣净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日变化规律,探讨了Pn、Tr与主要环境因子的关系。结果表明:加拿利海枣Pn日变化为双峰型,有明显的"午睡"特征,为非气孔限制因素所致;Tr日变化则为单峰型。加拿利海枣具有较高的光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP),分别约为34.30和1526.96μmol/(m2·s),表观量子效率(AQY)约为0.034,为典型的阳生植物。相关分析、通径分析和决策系数分析显示:主要环境因子对Pn日变化直接作用大小为空气CO2浓度(Ca)>光合有效辐射(PAR)>空气相对湿度(RH),其中起主要决策作用的因子为Ca,主要限制性因子为RH;对Tr日变化直接作用大小为叶片温度(tl)>RH>PAR>Ca>胞间CO2浓度(Ci),其中起主要决策作用的因子为PAR,主要限制性因子为tl。

关键词：加拿利海枣净光合速率蒸腾速率日变化环境因子

蜡梅胚胎晚期丰富蛋白基因CpLEA的表达及抗性分析

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园艺学报 2023年第2期50卷 359-370页

作者：任菲卢苗苗刘吉祥陈信立刘道凤眭顺照马婧西南大学园艺园林学院重庆市花卉工程技术研究中心南方山地园艺学教育部重点实验室重庆400715

将蜡梅(Chimonanthus praecox)第3组LEA蛋白基因CpLEA在大肠杆菌中进行诱导表达,结果发现CpLEA重组蛋白在体外低温胁迫下能够保护乳酸脱氢酶的活性,且转CpLEA大肠杆菌的抗寒性有所提高;该基因在拟南芥中超表达,拟南芥的抗寒性和抗旱性... 详细信息

将蜡梅(Chimonanthus praecox)第3组LEA蛋白基因CpLEA在大肠杆菌中进行诱导表达,结果发现CpLEA重组蛋白在体外低温胁迫下能够保护乳酸脱氢酶的活性,且转CpLEA大肠杆菌的抗寒性有所提高;该基因在拟南芥中超表达,拟南芥的抗寒性和抗旱性均有所提高,且抗性的提高程度与基因过表达的积累量正相关,证实该基因能够参与植物的抗逆过程,在低温和渗透胁迫响应中发挥一定作用。通过qRT-PCR进一步分析花蕾期和露瓣期蜡梅瓶插花在低温(4℃)胁迫后CpLEA的表达特性,结果表明:与对照(22℃)相比,花蕾期CpLEA表达量在低温胁迫后逐渐升高,48 h达到峰值,约为未处理表达量的28倍,随后表达量下降,但仍然高于对照;露瓣期时该基因表达量随低温处理时间的延长逐渐升高,72 h后达到最高,约为未处理表达量的9倍。室温下蜡梅瓶插花中CpLEA的表达量基本恒定,而低温处理则可诱导该基因在蜡梅花发育早期表达量有不同程度的提高。

关键词：蜡梅 LEA 原核表达转基因低温胁迫

蜡梅小GTP结合蛋白基因CpRAC1的克隆及表达分析

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园艺学报 2018年第11期45卷 2177-2187页

作者：马婧门维婷陈信立眭顺照李名扬西南大学园艺园林学院重庆市花卉工程技术研究中心南方山地园艺学教育部重点实验室重庆400715

从蜡梅(Chimonanthus praecox)花cDNA文库中克隆获得了1个植物特有的小GTP结合蛋白基因CpRAC1(GenBank accession:KR071131.1),该基因cDNA全长1 089 bp,包含1个597 bp的ORF框。生物信息学分析表明该基因编码的蛋白无信号肽和跨膜结构域... 详细信息

从蜡梅(Chimonanthus praecox)花cDNA文库中克隆获得了1个植物特有的小GTP结合蛋白基因CpRAC1(GenBank accession:KR071131.1),该基因cDNA全长1 089 bp,包含1个597 bp的ORF框。生物信息学分析表明该基因编码的蛋白无信号肽和跨膜结构域,同源比对和进化树分析表明CpRAC1含有Rho超家族的保守结构域,与其他物种的Rac蛋白同源性高,属于第一类植物Rac蛋白。实时荧光定量PCR分析表明,该基因在蜡梅各组织中均有表达,但在雄蕊中的表达量最高;在蜡梅花发育的早期阶段未检测到CpRAC1的表达,随着蜡梅花发育,该基因表达量逐渐升高,在蜡梅花衰老期表达量达到最高;CpRAC1对多种非生物胁迫产生响应,在高温、低温、高盐、重金属和脱落酸处理后表达下调,而在H_2O_2处理后表达上调。推测蜡梅CpRAC1可能在蜡梅花发育和抵御非生物胁迫过程中扮演多种角色。

关键词：蜡梅小GTP结合蛋白基因表达花发育非生物胁迫

蜡梅花蕾脱落力、扩张蛋白活性与离层形成相关性研究

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北京林业大学学报 2014年第1期36卷 109-113页

作者：李政马婧眭顺照李名扬西南大学园艺园林学院重庆市花卉工程技术研究中心南方山地园艺学教育部重点实验室

为明确蜡梅花蕾脱落过程中脱落力、扩张蛋白活性以及离层发育的关系,同时研究保鲜剂对蜡梅切花的影响,采用查狄伦测力计以及蛋白体外重组法对瓶插蜡梅花梗脱落力和蛋白活性进行研究,同时采用石蜡切片法对瓶插蜡梅中蕾期花梗离层的形成... 详细信息

为明确蜡梅花蕾脱落过程中脱落力、扩张蛋白活性以及离层发育的关系,同时研究保鲜剂对蜡梅切花的影响,采用查狄伦测力计以及蛋白体外重组法对瓶插蜡梅花梗脱落力和蛋白活性进行研究,同时采用石蜡切片法对瓶插蜡梅中蕾期花梗离层的形成进行观察。结果表明:1)脱落力与落蕾量呈负相关,当脱落力小于2.0 N时落蕾量显著增加;2)在瓶插前期,扩张蛋白活性稳定在相对较低的水平,到了后期活性迅速增强,此时脱落力显著下降,离区细胞严重解体并导致离区断裂;3)和对照相比,3种保鲜剂组合对蜡梅切花无显著影响。脱落力、扩张蛋白活性与离层发育关系密切,脱落力可以作为蜡梅花蕾脱落过程中离层发育阶段的划分依据,扩张蛋白主要在蜡梅花蕾离层发育后期起作用;3种保鲜剂组合对蜡梅切花作用不明显。

关键词：蜡梅脱落力扩张蛋白离层

不同脱落力下蜡梅花梗CpEXP1基因的表达与扩张蛋白活性

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植物生理学报 2013年第11期49卷 1255-1260页

作者：李政马婧眭顺照李名扬西南大学园艺园林学院重庆市花卉工程技术研究中心南方山地园艺学教育部重点实验室重庆北碚400715

为了研究不同脱落力下蜡梅花梗中CpEXP1基因的表达水平以及扩张蛋白活性,采用real-time PCR技术检测不同脱落力下蜡梅花梗组织CpEXP1基因的表达水平;同时采用蛋白质体外重组法以及培养基添加法对花梗组织扩张蛋白活性进行测定。结果表明... 详细信息

为了研究不同脱落力下蜡梅花梗中CpEXP1基因的表达水平以及扩张蛋白活性,采用real-time PCR技术检测不同脱落力下蜡梅花梗组织CpEXP1基因的表达水平;同时采用蛋白质体外重组法以及培养基添加法对花梗组织扩张蛋白活性进行测定。结果表明:CpEXP1基因的表达与扩张蛋白活性变化趋势相同,并在蜡梅花蕾脱落过程中具有阶段特异性。CpEXP1基因在自然脱落组的表达量显著高于其他组(P<0.05)。此时扩张蛋白活性也最强。扩张蛋白对麻点百合愈伤组织的分化无明显影响,对增殖以及生根有明显促进作用。

关键词：蜡梅 @EXPt基因扩张蛋白脱落力

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植物物候对重庆主城区热岛效应的响应

生态学报 2019年第19期39卷 7025-7034页

作者：赖小红李名扬刘聪钟雨航林立王海洋西南大学园艺园林学院重庆400715 重庆市花卉工程技术研究中心重庆400715 南方山地园艺学教育部重点实验室重庆400715

为探究植物物候对山地城市内部热岛效应的响应特征,于2016年1月—2017年1月对重庆市主城区80种木本植物进行地面物候观测,同时利用Landsat 8热红外数据反演研究区地表温度,结合同时期地面实测气温,对研究区热岛强度等级进行划分,进而比... 详细信息

为探究植物物候对山地城市内部热岛效应的响应特征,于2016年1月—2017年1月对重庆市主城区80种木本植物进行地面物候观测,同时利用Landsat 8热红外数据反演研究区地表温度,结合同时期地面实测气温,对研究区热岛强度等级进行划分,进而比较城市内部不同热岛强度等级下植物物候变化特征。结果表明,热岛过渡区与热岛区植物展叶期较凉岛区分别提前了5.1 d和8.1 d,初花期分别提前了4.0 d和20.8 d,终花期分别提前了4.8 d和11.6 d,而落叶期分别推迟了8.5 d和18.9 d,即城市内部热岛増温使植物春季物候提前,秋季物候推迟,生长季延长,且物候变化幅度随热岛强度等级增大而增大。不同功能型植物物候对热岛増温的响应存在差异,灌木、常绿植物和引种植物物候比乔木、落叶植物和本土植物更加敏感。本研究在一定程度上填补了我国西南山区物候研究的空缺,可为预测城市植物物候对未来山地城市小气候变化乃至全球气候变暖趋势的响应提供早期预警。

关键词：热岛效应山地城市植物物候功能型响应